Монолитная плита фундамента с ребрами жесткости




Плитный фундамент с ребрами жесткости

Схема плитного фундамента с ребрами жесткости

Важнейшим конструктивным элементом будущего здания, от которого зависит его прочность, надежность и долговечность, является фундамент. Существует много разновидностей фундаментов, применяемых для частного домостроения. Одним из самых надежных фундаментов для любых типов грунтов, а также при любом уровне грунтовых вод является плитный фундамент с ребрами жесткости.

Виды фундаментных плит

Конструкция плитного фундамента позволяет ему работать как единое целое – это очень существенно в слабых и пучинистых грунтах. Такой фундамент гасит все деформации от пучинистого грунта, и эти деформации не передаются на основные конструкции здания – стены, перекрытия, кровлю, что позволяет избежать появления трещин от неравномерной осадки здания. Этим плитный фундамент отличается от ленточного, который не может противостоять неравномерной деформации пучинистого грунта. Поэтому такой вид очень популярен при большой глубине промерзания грунта, слабом грунте, на болотистой местности, при высоком уровне грунтовых вод. Существует несколько основных видов плитных фундаментов:

  • плитный фундамент с ребрами жесткости вверх;
  • плитный фундамент с ребрами жесткости вниз.

Фундаментная плита с ребрами вниз/вверх

Фундаментная плита с ребрами вверх применяется довольно часто, и бетонные ребра в этом случае выполняют роль цоколя и одновременно служат конструктивными усиливающими элементами. Плита фундамента с ребрами жесткости вниз применяется в частном домостроении и позволяет сэкономить бетон за счет уменьшения толщины плиты в горизонтальной ее части.

Плитный фундамент с ребрами жесткости вне зависимости от направления ребер бетонируется как единое целое за один раз.

Преимущества плитного фундамента

Плитный фундамент с ребрами жесткости имеет много преимуществ по сравнению с традиционными ленточными и свайными фундаментами. Такой фундамент рассчитан на более высокую нагрузку и на нем можно строить дом из кирпича или пеноблоков в один или в два этажа. Этот фундамент можно возводить при любом типе грунтов, даже при самых слабых. Также плитный фундамент можно устраивать при высоком уровне грунтовых вод. Монолитный фундамент с ребрами жесткости, направленными вверх, может использоваться как фундамент с цоколем, на котором можно возводить стены из кирпича. Также устройство дома с подвальным помещением можно выполнить с помощью плитного фундамента с глубиной заложения, равной высоте подвального этажа. В этом случае ребра жесткости плитного фундамента будут выполнять функции стен.

Технология устройства плитного фундамента

Процесс устройства плитного фундамента с ребрами жесткости можно условно разделить на несколько этапов:

  • подготовительный этап – разметка и производство земляных работ;
  • прокладка инженерных коммуникаций: канализации, водопровода и электричества;
  • устройство дренажа, основания из щебня и песка;
  • гидроизоляция основания плиты;
  • устройство опалубки для ребер жесткости и наружных контуров плиты;
  • устройство арматурных каркасов плиты и ребер жесткости из арматуры диам. от 12 мм;
  • бетонирование плиты и ребер фундамента бетоном марки М300 с помощью миксера.
к оглавлению ↑

Подготовка

Перед началом работ по устройству фундамента здания необходимо иметь проектную документацию, материалы, инструмент и бригаду специалистов, которые имеют опыт изготовления бетонных фундаментов.

Сначала производится разметка котлована на местности с помощью геодезических инструментов. Точки углов котлована обозначаются с помощью колышков, между которыми натягивается шнур. Для фундаментной плиты с ребрами жесткости вниз разрабатывается грунт под всю плиту на глубину, предусмотренную проектом, а также траншеи под ребра жесткости.

Подготовка к закладке фундамента: разметка и производство земляных работ

Следующим этапом предусматривается прокладка инженерных сетей для канализации и водопровода, так как добраться до них после заливки плиты бетоном будет невозможно.

Устройство дренажа обуславливается высоким уровнем грунтовых вод, поэтому это обязательно должно быть указано в рабочем проекте. Также под бетонную плиту обязательно необходимо выполнить прослойку из щебня и песка, которую необходимо тщательно уплотнить и выровнять строго горизонтально под нивелир. Использование в бетонной плите ребер жесткости позволяет уменьшить толщину сплошной монолитной плиты, что сокращает расход бетона и экономически обосновано.

После выполнения основания из щебня и песка приступают к обязательному устройству гидроизоляции. Рулонную изоляцию из рубероида устраивают поверх песка с небольшим нахлестом. Если проектом предусмотрена обмазочная гидроизоляция, то предварительно необходимо выполнить цементную стяжку толщиной 35-40 мм.

Опалубка

Следующий этап при устройстве плиты – установка деревянной опалубки по периметру плиты и по всем продольным и поперечным ребрам жесткости. Щиты опалубки выполняются из доски толщиной 30–40 мм, раскрепляются по периметру фундаментной плиты брусками, распорками таким образом, чтобы при бетонировании не произошло смещения стенок опалубки. Поэтому данную работу необходимо поручать квалифицированным плотникам, так как при бетонировании с вибрацией может лопнуть опалубка и вся работа пойдет насмарку.

Установка опалубки для фундамента

Очень важный этап – изготовление и монтаж арматурных каркасов. Они представляют собой сетку с ячейкой 200х200 мм в два ряда, при этом арматурный каркас ребер жесткости связывается с арматурными сетками монолитной плиты. Арматура в сетки почти всегда соединяется с помощью сварки, единственное, – надо при покупке проследить, чтобы в маркировке арматуры присутствовала буква «С» (сварная).

Бетонирование

После армирования плиты и установки арматуры ребер можно приступать к основному этапу – бетонированию фундаментной плиты. Для этой цели используют бетон марки 200 или 300 – такой, как указано в проекте. Очень важное замечание: при бетонировании необходимо стремиться к тому, чтобы плиту и ребра жесткости залить одновременно, без перерывов. Тогда фундаментная плита будет работать как единое целое. После 28 дней бетонный фундамент может воспринимать максимальную расчетную нагрузку. А ходить по нему и начинать возводить стены можно через 2-3 недели.

Заключение

При выборе конструкции фундамента необходимо обратиться в проектную организацию, которая может рассчитать фундаментную плиту для каждого конкретного случая, учитывая особенности данной местности, характеристику грунта, уровень грунтовых вод, габариты и вес всего здания. Если многие работы по устройству плитного фундамента можно выполнить своими руками, то расчет фундамента и изготовление проекта необходимо заказывать специализированным проектным организациям.

Это может быть полезно:

Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз

Svarog (эксперт Builderclub)

Здравствуйте. Выскажу вам свое мнение, а вы уже сами решайте принимать его или нет.

Дело в том, что любые конструкции на грунте нужно рассматривать как стоящие на неких пружинках (это самая простая теория и наиболее распространенная, теорий на самом деле очень много, но большинство сводятся к определению коэффициентов постели - параметров этих самых пружинок). Называется такой расчет Плита на упругом основании или Лента на упругом основании (для ленточного фундамента). Это если вы решили производить самостоятельные расчеты. Скажу сразу расчеты не простые, точность их, относительно, невысокая. Нужна неплохая геология, чтобы сильно не пролететь. Расчеты такие лучше производить в специальных программах, иначе очень трудоемко. Например Фундамент 13.1 (версия не знаю какая сейчас последняя), там вроде была плита на упругом основании. Но там расчеты мне нравятся какие получаются, сам я пользуюсь SCAD - это мощный вычислительный комплекс методом конечных элементов, в нем считаю в том числе и плиты. Если вы вообще новичок в этом деле, то берите программки на подобии фундамент - там совсем другой уровень сложности. Все эти программы платные и стоят недешево, но в интернете их можно найти и бесплатно, если хорошо поискать ;).

Теперь конкретно к плите с ребрами вниз. Как я написал выше, упрощенно можно представить, что ваша плита лежит как бы на пружинках, жесткость которых зависит от ваших грунтов и их состояния, а при больших нагрузках эта жесткость пружин зависит еще и от жесткости вашей плиты и ее размеров (да-да вот так все сложно и взаимозависимо, поэтому такие программы как фундамент дают очень приблизительные расчеты). В результате, под неравномерно загруженной плитой, особенно, если она гибкая и имеет большие размеры, жесткости пружинок могут сильно варьироваться. Можете произвести некоторые эксперименты - возьмите пружинный матрас и положите сверху жесткую доску и что-нибудь более гибкое и посмотрите как себя будет вести основание (матрас) и фундамент (доска) под разной нагрузкой. В общем у вас получится так, что плита будет испытывать сложное деформированное состояние - реактивные моменты в плите будут, как правило, иметь разные знаки, сложное распределение по плоскости плиты и в результате сложное армирование. Для чего же плите нужны ребра? Дело в том, что если мы возьмем не плиту, а например, столбчатый фундамент, то в нем нет таких проблем как в плите - он очень жесткий, так как представляет из себя не листок как плита, а мощный и жесткий параллелепипед и армируется он довольно просто - сеточка в нижней части и пару сеточек вертикальных для стакана. Так как усилия в нем довольно простые - он работает в основном на сжатие, кроме нижней части, которая имеет уширение (пяту) и армируется сеточкой (как выше написал). От сюда появляется идея - сделать плиту не тонкой а толстой, тем самым сделав ее значительно жестче и заставив ее работать по принципу столбчатого фундамента - по этому принципу делаются все плиты для небольших домиков - делают толщину от 300 (очень часто тонковато) до 1000 мм. И спят спокойно. Но это огромный перерасход бетона и цена такой плиты получается заоблачной. Следующим этапом стало устройство ребер в плите, что позволяет получить большую жесткость сравнимую с толстой плитой, но при этом сэкономить огромное количество бетона. Но тут есть также свои минусы: первое - это трудоемкость, делать и армировать ребра в разы труднее; второе - точность расчетов, просто залить как толстую плиту тут уже нельзя.

Теперь именно о ребрах вниз , это предложение появилось из соображения, чтобы ребра не мешали в подвале. Но это, на самом деле, очень сложное в техническом смысле решение. Сложным становится буквально все - сначала необходимо устраивать подобие ленточного фундамента, делать выпуски арматуры, заливать бетоном, затем армировать плиту (а делать это скорее всего придется после выдержки ленты 3-7дней), заливать ее. Отсюда нарушение целостности (шов) плиты и ленты, возможное нарушение защитного слоя бетона в этом месте (трещина шире 0.4 мм), соответственно, ограниченный срок службы такого фундамента.

Дальше больше, как включить плиту и ленту в работу с грунтом равномерно - так как вы задали в расчетах? Ведь для того, чтобы надежно уплотнить грунт под плитой, вам лучше его укатывать и трамбовать до бетонирования ленты, а это придется ставить жесткую (дорогую опалубку). Так же, скорее всего, вместо грунта вокруг ленты, частично или на всю ее высоту, придется засыпать щебень, гравий или песчаные смеси. Так как плиту закладывают выше глубины промерзания, - придется избавиться от пучинистых грунтов (если есть). Ну и надо понимать, что единственной надежной гидроизоляцией в случае ребер вниз - это защитный слой бетона в 70 мм, причем бетон должен быть не ниже В15 W 2 (первое - класс бетона по прочности, второе марка по водонепроницаемости). Так же нужно понимать, что в подавляющих случаях ребра вниз менее эффективны в работе, чем ребра вверх - связано с картиной распределения моментов (если брать в целом по плите, а не отдельные зоны).

Подведем итоги именно по вашему вопросу:

  • как считать - поднимайте литературу, как написал выше - без понимания основ сюда лучше не лезть;
  • какую подсыпку правильно делать под плиту - сильно зависит от грунтовых условий, глубины заложения/промерзания, ваших нагрузок и т.д. в принципе, как для других видов фундаментов, хотя под плиту я бы делал гравийно-песчанную подушку чуть толще;
  • как вычислить ширину и высоту ребер - по расчету и конструктивным соображениям (зависит от диаметра арматуры, защитных слоев и т.д.), по-другому никак - или сильно по материалам и прочности запас брать или пролетите с плитой вообще;
  • как разводить коммуникации под плитой - в специальный каналах, через капсулы и т.п. чтобы можно было произвести замену не вскрывая плиту, лучше делать сложные разводки в подвале, а через плиту или стену подвала осуществить только ввод;
  • как гидроизолировать - только защитными слоями бетона, остальные способы не эффективны.

Фундамент монолитная железобетонная ребристая плита

Статья о фундаменте для одно-двухэтажных жилых зданий для северных территорий в виде утепленной монолитной железобетонной ребристой плиты написана на основе материалов публикации Insulated Slab-on-Grade Foundations , подготовленной Ontario First Nations Technical Services Corporation (OFNTSC).
Оригинал публикации (англ. язык ). Также использованы материалы стандарта Американского института бетона Design of Slabs on Grade (ACI 360R-92). Оригинальные схемы армирования фундамента ребристая плита (или плита с толстым краем) доработаны автором с целью увеличения надежности конструкции при строительстве на пучинистых грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, при увеличенной нагрузке на фундамент от каменнных (а не каркасных) стен. Также автором добавлены схемы арматурной связи фундамента с верикальным армированием стен или вертикальным армированием железобетонного каркаса или колонн.

Плавающая монолитная железобетонная плита с ребрами жесткости имеет более низкую стоимость по сравнению с фундаментом плоской монолитной железобетонной плитой. Фундамент ребристая плита позволяет сэкономить как на арматуре, так и на бетоне по сравнению с плоским вариантом фундамента в виде монолитной железобетонной плиты. Ребристая плита менее подвержена деформациям изгиба при воздействии сил морозного пучения, неравномерной нагрузки от здания, неравномерного прогревания или увлажнения. Утепление фундамента и правильный дренаж основания позволяет минимизировать проблемы с морозным пучением грунтов. При правильном проектировании и строительтсве фундамент в виде утепленной монолитной железобетонной плиты с ребрами жесткости минимизирует многие проблемы при строительстве малоэтажных жилых домов в странах с холодным климатом. Данная плита может быть выполнена в упрощенном варианте для возведения каркасных или деревянных зданий и в усиленном варианте для постройки каменных домов (из кирпича, различного вида мелких блоков или монолитных конструкций в съемной или несъемной опалубке).

Преимущества фундамента в виде плавающей монолитной железобетонной плиты :
- поверхностный фундамент на дренированном основании во многом избавлен от воздействия гидростатического давления грунтовых вод, от бокового (касательного) давления грунтов при их движении.
- отсутствие в доме подвала или вентилируемого подпола позволяет уменьшить затраты на отопление. делает дом более теплым и избавляет дом от проникновения радиоактивного почвенного газа радона (при правильно выполненном радоновом барьере ).

Недостатки фундамента в виде ребристой плиты:
- при отсутствии подвала инженерные системы и пространства для хранения приходится размещать в доме на жилом уровне.
- имеются трудности с доступом к подземным участкам коммуникаций под фундаментом при необходимости их ремонта или замены. (Данная проблема решается закладкой дублирующих линий).

Особенности применения утепленного монолитного фундамента - ребристая плита :
- плитный фундамент подходит для малоэтажных жилых домов высотой не более двух этажей с обычными нагрузками.
- фундамент может быть построен только в регионах без вечной мерзлоты. Cреднегодовая температура в регионе должна быть выше 0 C (среднегодовая температура Москвы = +5,8 C, среднегодовая температура Ханты-Мансийска = - 1,4 C).
- непостоянное отопление дома в холодный период года может не позволить защитить грунт от морозного пучения. - плитный фундамент должен опираться на слежавшиеся плотные (неразрыхленные) грунты.
- недопустимо устройство плитного фундамента без искуственного основания (сваи-стойки, насыпь) на органических грунтах (ил, торф).
- конструкция плитного фундамента должна исключать проникновение почвенных газов в дом.
- конструкция плитного фундамента должна исключать проникновение влаги и водяных паров в дом.
- конструкция утепления плитного фундамента должна обеспечивать накопление и сохранение тепла поступающего как из дома (отопление), так и из земли (геотепло). Каждые 5 см толщины утеплителя ЭППС эквиваленты по снижению сил морозного пучения заглублению фундамента на 120 см. Для регионов с глубиной промерзания грунта 240 см необходимо 10 см ЭППС для утепления грунта. Оптимальная ширина подземного утепления грунта для большинства российских регионов составляет 1,8 метра. Для более теплых регионов возможно уменьшение ширины подземного утепления до 1,2 метров. Утеплитель должен быть заглублен в землю минимум на 20 см.
- профилирование, система воодоотвода и дренажа должна исключать возможность замокания плитного фундамента.

Проектирование и строительство плитного фундамента. Важные особенности:
1. Выборка грунта под фундамент плиту должна иметь уклон от центра к краям (по направлению к дренажным трубам или дренажным колодцам.
2. Грунтовое основание должно быть покрыто утрамбованным слоем крупного песка, щебня или песчано-щебеночной смеси, обеспечивающей хороший дренаж.
3. Для утепления грунта и плиты используется экструдированный пенополистирол.
4. Под плитой должен быть удложен слой ПВХ пленки в качестве барьера для проникновения в дом почвенного газа радона.
5. Для отливки фундамента плиты используется бетон марки М350 (класс прочности B25).
6. Плита армируется сеткой в один слой из стальной сварной сетки с размером ячейки не более 10 х 10 см (в международной номенклатуре 152 x 152 MW18.7x18.7 - размер ячейки 12 см). Нахлест элементов сетки не менее 20 см. Армирование ребер осуществляется стрежневой арматурой диметром от 14 мм. Защитный слой бетона для арматуры составляет не менее 7,5 см.
7. Для ограничения растрескивания поверхности плиты, каждые 4-5 метров на поверхности бетона делаются пропилы глубиной до 1/4 толщины плиты (38 мм), которые заполняются эластичным герметиком.

Реклама на сайте и СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСУЛЬТАЦИИ

Петербургский врач Андрей Дачник, столкнувшись в 2003 году с необходимостью построить дом на даче, детально познакомился с суровой реальностью отечественного рынка домостроения.

Вследствие неутешительно-печальных результатов этого знакомства, автору пришлось погрузиться в пучину самостоятельного изучения основ архитектуры, проектирования и строительного дела. Автор готов поделиться полученными знаниями и приобретенным опытом.

Заказать индивидуальную строительную консультацию

Получить бесплатные технические консультации Дачника по любым вопросам строительства и ремонта можно на форуме Околоток.

Индивидуальная помощь в строительстве в виде онлайн ответов на вопросы по выбору материалов и технологий для строительства или ремонта дома, конструкций дома, основам планировки и компоновки, устройства инженерных систем.

Производится разработка индивидуальной планировки дома на заказ с точки зрения рациональности конструктивных решений при выбранной технологии строительства и удобства пользования домом для всех членов семьи с учетом их интересов.

Проекты домов Андрея Дачника

Источники: http://stroykarecept.ru/fundament/tipy-i-vidy/plitnyj-fundament-s-rebrami-zhestkosti.html, http://www.builderclub.com/vopros-otvet/1374/plitny-fundament-s-rebrami-zhestkosti-vniz, http://dom.dacha-dom.ru/rebristaya-plita.shtml


Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения